CN103279435A - 一种控制系统、控制设备及其输入输出控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制系统、控制设备及其输入输出控制方法，该输入输出控制方法包括：接收用户在用户界面上设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息；将其转换为至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系，并存储；在有输入需求时，以输入需求所对应的功能标识为索引查询相应的输入端口，并采集输入端口的状态；在有输出需求时，以输出需求所对应的功能标识为索引查询相应的输出端口，并向输出端口输出指定的状态。实施本发明的技术方案，控制设备上只需设置较少的输入/输出端口资源，便可满足控制系统中各类机型的输入/输出设备的需求。而且，在所使用的端口损坏时，可以使用其它的端口来快速替换。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制领域，尤其是涉及一种控制系统、控制设备及其输入/输出控制方法。
背景技术
自动控制已被广泛应用于人类社会的各个领域，例如，在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都需要有相应的控制。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。此外，在楼宇自动化、办公室自动化、家电自动化乃至日常家务方面，自动控制技术也都有着实际的应用。随着控制理论和控制技术的发展，自动控制系统的应用领域还在不断扩大，几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等所有领域。
在控制系统中，控制设备具有多个输入/输出端口，分别用于接收输入设备的输入信号及向输出设备发送输出信号。但是，传统自动控制系统中的控制设备的输入/输出端口是固定的，以注塑机控制设备为例，结合表1和表2，在表1中，注塑机控制设备的输入端口总共有64个，其中，输入端口X01被固定设置为“前安全门1”，......，输入端口X64被固定设置为“允许合模”；在表2中，注塑机控制设备的输出端口总共有64个，其中Y01被固定设置为“告警输出”，......，输出端口Y64被固定设置为“喷嘴输出”。
表1
表2
在实际工作过程中，不同类型的注塑机只会用到注塑机控制设备的输入/输出端口中的一部分，比如只使用了其中的28个输入端口和32个输出端口，但由于每个输入/输出端口的功能是固定的，注塑机控制设备的生产商为了满足大部分机型的要求，又不可能生产太多细分的型号，这样注塑机的输入/输出端口一般都是按最大需求的交集来提供，造成实际工作中注塑机控制设备总是有若干个输入/输出端口空闲，浪费了资源。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述资源浪费缺陷，提供一种控制系统、控制设备及其输入/输出控制方法，可节省控制设备的输入输出端口资源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种控制设备的输入输出控制方法，所述控制设备具有多个输入/输出端口，用于控制至少一个输入/输出设备，包括：
A.在用户将至少一个输入/输出设备通过信号线接入控制设备的相应输入/输出端口之前或之后，控制设备接收用户在用户界面上设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系，所述特定功能名称与连接于所述相应输入/输出端口的输入/输出设备相关；
B.控制设备根据预先存储的特定功能名称与特定功能标识的对应关系，将至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系转换为至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系，并存储所转换的至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系；
C.在控制设备有输入需求时，以所述输入需求所对应的功能标识为索引查询相应的输入端口，并采集查询到的输入端口的状态；
D.在控制设备有输出需求时，以所述输出需求所对应的功能标识为索引查询相应的输出端口，并向查询到的输出端口输出指定的状态。
在本发明所述的控制设备的输入输出控制方法中，在所述步骤A中，控制设备接收用户在用户界面上的选项框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息。
在本发明所述的控制设备的输入输出控制方法中，在所述步骤A中，控制设备接收用户在用户界面上的编辑框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息。
在本发明所述的控制设备的输入输出控制方法中，在所述步骤A中，控制设备接收用户在用户界面上设定的特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系的步骤具体包括：
A1.控制设备接收用户在用户界面上设定的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息；
A2.遍历已经设定的输入/输出端口，并判断本次设定的输入/输出端口与已经设定的输入/输出端口是否重复，若是，则执行步骤A4；若否，则执行步骤A3；
A3.确定步骤A1中的对应关系；
A4.产生报警提示。
本发明还构造一种控制设备，具有多个输入/输出端口，用于控制至少一个输入/输出设备，所述控制设备包括：
设定模块，用于在用户将至少一个输入/输出设备通过信号线接入相应输入/输出端口之前或之后，接收用户在用户界面上设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系，所述特定功能名称与连接于所述相应输入/输出端口的输入/输出设备相关；
转换模块，用于根据预先存储的特定功能名称与特定功能标识的对应关系，将至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系转换为至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系；
存储模块，用于存储所转换的至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系；
查询模块，用于在有输入需求时，以所述输入需求所对应的功能标识为索引查询相应的输入端口；在有输出需求时，以所述输出需求所对应的功能标识为索引查询相应的输出端口；
处理模块，用于在有输入需求时，采集查询到的输入端口的状态；在有输出需求时，向查询到的输出端口输出指定的状态。
在本发明所述的控制设备中，所述设定模块接收用户在用户界面上的选项框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息。
在本发明所述的控制设备中，所述设定模块接收用户在用户界面上的编辑框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息。
在本发明所述的控制设备中，所述设定模块包括：
接收单元，用于接收用户在用户界面上设定的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息；
判断单元，用于遍历已经设定的输入/输出端口，并判断本次设定的输入/输出端口与已经设定的输入/输出端口是否重复；
确定单元，用于在无重复时，确定所述接收单元所接收的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系；
报警单元，用于在重复时，产生报警提示。
本发明还构造一种控制系统，包括控制设备及至少一个输入/输出设备，其特征在于，所述控制设备为以上所述的控制设备。
实施本发明的技术方案，用户可根据实际需要对控制设备的输入/输出端口进行动态设定，这样，控制设备上只需设置较少的输入/输出端口资源，便可满足控制系统中各类机型的输入/输出设备的需求。而且，在所使用的输入/输出端口损坏时，可以使用其它的输入/输出端口来快速替换。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明控制设备的输入输出控制方法实施例一的流程图；
图2是图1的步骤A中进行输入端口动态设定的用户界面实施例一的示意图；
图3是图1的步骤A中进行输出端口动态设定的用户界面实施例一的示意图；
图4是图1中步骤A优选实施例的流程图；
图5是本发明控制系统实施例一的逻辑图；
图6是本发明控制设备实施例一的逻辑图；
图7是图6中设定模块优选实施例的逻辑图。
具体实施方式
如图1所示的本发明控制设备的输入输出控制方法实施例一的流程图，首先说明的是，该控制设备可以是用于机械制造领域的注塑机控制设备，也可以是用于智能家电领域的家电控制设备。而且，该控制设备具有多个输入/输出端口，用于控制至少一个输入/输出设备，该输入/输出设备可以是注塑机的前安全门、后安全门、马达、警示灯等，也可以是智能家电中的电饭煲、电动窗帘、照明灯等。在该实施例中，该控制设备的输入输出控制方法包括：
A.在用户将至少一个输入/输出设备通过信号线接入控制设备的相应输入/输出端口之前或之后，控制设备接收用户在用户界面上设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系，所述特定功能名称与连接于所述相应输入/输出端口的输入/输出设备相关；
B.控制设备根据预先存储的特定功能名称与特定功能标识的对应关系，将至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系转换为至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系，并存储所转换的至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系；
C.在控制设备有输入需求时，以所述输入需求所对应的功能标识为索引查询相应的输入端口，并采集查询到的输入端口的状态；
D.在控制设备有输出需求时，以所述输出需求所对应的功能标识为索引查询相应的输出端口，并向差选到的输出端口输出指定的状态。
下面以注塑机控制设备为例具体说明上述输入输出控制方法：
在步骤A中，该注塑机控制设备的输入/输出端口与功能名称之间不再是固定的对应关系，结合图2、图3，在用户界面上，与输入相关的功能名称总共设置有60个，与输出相关的功能名称总共设置有60个，这些与输入/输出相关的功能名称一般按各种机型的注塑机的最大需求的交集来提供。相对应地，待选择的输入端口一般最多设置有60个，待选择的输出端口一般最多设置有60个。而在实际应用中，可能仅需要使用其中的几个功能名称，而所选用的功能名称所对应的输入/输出端口可以动态选定这些输入/输出端口中的几个。例如，对于实际应用中的某个机型的注塑机，其仅需要控制设备的32个输入端口和32个输出端口，结合表3、表4，功能名称“前安全门1”可以设定为这32个输入端口中的任一个（比如X03）；功能名称“允许合模”可以设定为这32个输入端口中的任一个（比如X06）；功能名称“告警输出”可以设定为这32个输出端口中的任一个（比如Y03）；“喷嘴输出”可以设定为这32个输出端口中的任一个（比如Y06）。
表3
表4
另外，结合图2、图3，用户可以在用户界面上的选项框中设定功能名称对应的端口号，若需要使用某个功能名称，则可通过其后面的选项框中的上下箭头（或选项）设定该功能名称所对应的输入/输出端口。对于不使用的功能名称，可设置空值或无效值，例如，用“x”表示。当然，在其它实施例中，用户也可以用户界面上的编辑框中直接编辑功能名称对应的端口号。最后，需说明的是，上述用户在用户界面上设定至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的步骤，可以在将输入/输出设备通过信号线接入控制设备的相应输入/输出端口之前进行，也可以在将输入/输出设备通过信号线接入控制设备的相应输入/输出端口之后进行，只要保证与特定输入/输出端口相对应的功能名称与连接于所述相应输入/输出端口的输入/输出设备相关即可，例如，对于输入端口X05，其对应的功能名称为“马达超载”，而与该输入端口X05通过信号线连接的输入设备为马达；对于输出端口Y01，其对应的功能名称为“警示灯”，而与该输出端口通过信号线连接的输出设备为警示灯。
在用户动态设定了功能名称与对应的输入/输出端口及将相应的输入/输出设备接入相应的输入/输出端口后，进行步骤B：控制设备根据预先存储的特定功能名称与特定功能标识的对应关系，将至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系转换为至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系，并存储所转换的至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系，最终所存储的是一组数组，该数组中的每个数据项都包括功能标识和对应的输入/输出端口。当控制设备有输入需求时，则以该输入需求所对应的功能标识为索引查询相应的输入端口，例如，输入需求为需要采样前安全门1的状态，则所查询到的输入端口为X01，然后采集该输入端口的状态；当控制设备有输出需求时，则以该输出需求所对应的功能标识为索引查询相应的输出端口，例如，输出需求为需要输出告警，所查询到的输出端口为Y01，然后向该输出端口输出指定的状态，如报警。
最后还需说明的是，控制设备对所采集的各个输入端口的信号进行处理及通过逻辑处理及运算生成输出信号，本领域技术人员应能理解，应用在不同领域的控制设备，其处理方法和运算方法是不同的，在此不做详细说明。
在用户对输入/输出端口进行动态设定时，在一些情况下，为避免输入/输出端口的重复设定，在每设定一个功能名称所对应的输入/输出端口后，都需要检测一下本次设定的输入/输出端口是否与已经设定的输入/输出端口重复，具体步骤如图4所示，控制设备接收用户在用户界面上设定的特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系的步骤具体包括：
A1.控制设备接收用户在用户界面上设定的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息；
A2.遍历已经设定的输入/输出端口，并判断本次设定的输入/输出端口与已经设定的输入/输出端口是否重复，若是，则执行步骤A4；若否，则执行步骤A3；
A3.确定步骤A1中的对应关系；
A4.产生报警提示。
关于以上避免重复设定的步骤，还应当说明的是，在一些实施例中，该步骤是不必要的，例如，在某些应用中，允许两个以上功能名称对应同一个输入/输出端口。
图5是本发明控制系统实施例一的逻辑图，该控制系统包括控制设备100、输入设备210和输出设备220，而且，控制设备100上具有输入/输出端口101、101′、101″，在此需说明的是，本发明并不限定输入/输出端口的数量及输入设备、输出设备的数量。一般来说，输入/输出端口的数量一般按输入/输出设备最大需求的交集来提供，在实际应用中，输入/输出设备的数量一般要小于输入/输出端口的数量。例如，在图5所示的实施例中，控制设备的输入/输出端口设置有三个（101、101′、101″），在实际使用时，仅使用了其中的两个（101、101′），一个用来通过信号线接输入设备210，另一个用来通过信号线接输出设备220。
图6是本发明控制设备实施例一的逻辑图，该控制设备包括依次连接的设定模块102、转换模块103、存储模块104、查询模块105和处理模块106。其中，设定模块102用于在用户将至少一个输入/输出设备通过信号线接入相应输入/输出端口之前或之后，接收用户在用户界面上设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系，所述特定功能名称与连接于所述相应输入/输出端口的输入/输出设备相关；转换模块103用于根据预先存储的特定功能名称与特定功能标识的对应关系，将至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系转换为至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系，优选地，设定模块102可接收用户在用户界面上的选项框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，设定模块102还可接收用户在用户界面上的编辑框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息；存储模块104用于存储所转换的至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系；查询模块105用于在有输入需求时，以所述输入需求所对应的功能标识为索引查询相应的输入端口；在有输出需求时，以所述输出需求所对应的功能标识为索引查询相应的输出端口；处理模块106用于在有输入需求时，采集查询到的输入端口的状态；在有输出需求时，向查询到的输出端口输出指定的状态。
在控制设备的一个优选例子中，结合图7，设定模块102具体包括接收单元1021、判断单元1022、确定单元1023和报警单元1024。其中，接收单元1021用于接收用户在用户界面上设定的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息；判断单元1022用于遍历已经设定的输入/输出端口，并判断本次设定的输入/输出端口与已经设定的输入/输出端口是否重复；确定单元1023用于在无重复时，确定所述接收单元所接收的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系；报警单元1024用于在重复时，产生报警提示。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种控制设备的输入输出控制方法，所述控制设备具有多个输入/输出端口，用于控制至少一个输入/输出设备，其特征在于，包括：
A.在用户将至少一个输入/输出设备通过信号线接入控制设备的相应输入/输出端口之前或之后，控制设备接收用户在用户界面上设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系，所述特定功能名称与连接于所述相应输入/输出端口的输入/输出设备相关；
B.控制设备根据预先存储的特定功能名称与特定功能标识的对应关系，将至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系转换为至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系，并存储所转换的至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系；
C.在控制设备有输入需求时，以所述输入需求所对应的功能标识为索引查询相应的输入端口，并采集查询到的输入端口的状态；
D.在控制设备有输出需求时，以所述输出需求所对应的功能标识为索引查询相应的输出端口，并向查询到的输出端口输出指定的状态。
2.根据权利要求1所述的控制设备的输入输出控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，控制设备接收用户在用户界面上的选项框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息。
3.根据权利要求1所述的控制设备的输入输出控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，控制设备接收用户在用户界面上的编辑框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息。
4.根据权利要求1所述的控制设备的输入输出控制方法，其特征在于，在所述步骤A中，控制设备接收用户在用户界面上设定的特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系的步骤具体包括：
A1.控制设备接收用户在用户界面上设定的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息；
A2.遍历已经设定的输入/输出端口，并判断本次设定的输入/输出端口与已经设定的输入/输出端口是否重复，若是，则执行步骤A4；若否，则执行步骤A3；
A3.确定步骤A1中的对应关系；
A4.产生报警提示。
5.一种控制设备，具有多个输入/输出端口，用于控制至少一个输入/输出设备，其特征在于，所述控制设备包括：
设定模块，用于在用户将至少一个输入/输出设备通过信号线接入相应输入/输出端口之前或之后，接收用户在用户界面上设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息，并确定所述对应关系，所述特定功能名称与连接于所述相应输入/输出端口的输入/输出设备相关；
转换模块，用于根据预先存储的特定功能名称与特定功能标识的对应关系，将至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系转换为至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系；
存储模块，用于存储所转换的至少一个特定功能标识与相应输入/输出端口的对应关系；
查询模块，用于在有输入需求时，以所述输入需求所对应的功能标识为索引查询相应的输入端口；在有输出需求时，以所述输出需求所对应的功能标识为索引查询相应的输出端口；
处理模块，用于在有输入需求时，采集查询到的输入端口的状态；在有输出需求时，向查询到的输出端口输出指定的状态。
6.根据权利要求5所述的控制设备，其特征在于，所述设定模块接收用户在用户界面上的选项框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息。
7.根据权利要求5所述的控制设备，其特征在于，所述设定模块接收用户在用户界面上的编辑框中设定的至少一个特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息。
8.根据权利要求5所述的控制设备，其特征在于，所述设定模块包括：
接收单元，用于接收用户在用户界面上设定的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系的信息；
判断单元，用于遍历已经设定的输入/输出端口，并判断本次设定的输入/输出端口与已经设定的输入/输出端口是否重复；
确定单元，用于在无重复时，确定所述接收单元所接收的当前特定功能名称与相应输入/输出端口的对应关系；
报警单元，用于在重复时，产生报警提示。
9.一种控制系统，包括控制设备及至少一个输入/输出设备，其特征在于，所述控制设备为权利要求5-8任一项所述的控制设备。
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